図のように、水平な床面に置いた質量Ｗの物体を床面に沿って引っ張り、動き始める直前の力Ｆの値が588Ｎであったとき、Ｗの値…
クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 第37問
図のように、水平な床面に置いた質量Ｗの物体を床面に沿って引っ張り、動き始める直前の力Ｆの値が588Ｎであったとき、Ｗの値は(１)～(５)のうちどれか。ただし、接触面の静止摩擦係数は0.6とし、重力の加速度は9.8ｍ/ｓ²とする。
- (1)36㎏
- (2)86㎏
- (3)100㎏
- (4)120㎏
- (5)150㎏
正答 (3)
正答は (3)。100㎏です。
動き始める直前の力は、最大静止摩擦力とつり合っています。
最大静止摩擦力 Ｆ ＝ μ × Ｎ
ここで μ は静止摩擦係数、Ｎ は接触面に作用する垂直力です。水平な床に置いた物体では、Ｎ は物体の重さそのものになります。
【垂直力を求める】
588 ＝ 0.6 × Ｎ
Ｎ ＝ 588 ÷ 0.6 ＝ 980Ｎ
【質量に直す】
Ｗ ＝ 980 ÷ 9.8 ＝ 100㎏
【二段階で戻す】
力Ｆ →（摩擦係数で割る）→ 垂直力Ｎ →（9.8で割る）→ 質量Ｗ
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割る順序を間違えると、588 ÷ 9.8 ÷ 0.6 ＝ 100 で同じ答えになります。どちらの順でも構いませんが、掛けてしまうと合いません。
【確かめ算】
100㎏ × 9.8 ＝ 980Ｎ
980 × 0.6 ＝ 588Ｎ → 与えられた値と一致
【摩擦力が接触面積によらないわけ】
押し付ける力が同じなら、広くても狭くても同じ
面積が広がれば、そのぶん１か所あたりの押し付けが弱くなります。差し引きで同じになるので、式に面積は出てきません。
【動き出したあとは軽くなる】
運動摩擦力 ＜ 最大静止摩擦力
重い荷を押すとき、最初だけ力が要るのはこのためです。
出典：クレーン・デリック運転士（限定なし） 2025年上半期実施分（2025年10月掲載／公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題）出典元ページ
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最終更新日
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